[其他]小延伸率板材的壓力成型的工藝及設備

無效

• 申請號: 86107980
• 申請日: 1986-12-02
• 公開（公告）號: CN86107980A
• 公開（公告）日: 1987-07-29
• 發明（設計）人: 加布里爾·迪·斯麥特
• 申請（專利權）人: 于西諾爾鋼鐵公司
• 主分類號: B21D22/00
• 分類號: B21D22/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 陳申賢

本發明是關于小延伸率板材的壓力成形的工藝及設備，更具體些，是關于被稱為HEL的，具有高彈性極限的鋼材（不排除其它材料）的壓力成形的工藝及設備。

大尺寸的零件的壓力成形通常是用機械或液壓雙動壓力機通過拉延來實現的。這些設備主要是由一個固定的模和兩個單獨的滑塊組成的。兩個滑塊中一個是中心滑塊，稱為帶沖壓頭的柱塞內滑塊或壓頭。另外一個被稱為外滑塊，用于夾持住板材，即當沖壓頭壓下時，外滑塊要提供足夠維持力使板材靠反作用力拉延。動作步驟通常如下：（1）坯料夾持件快速下降，該件提供一個穩定的壓力壓住板材使其不能移動;（2）沖壓頭的快速下降直到與板材相接觸為止，（3）然后在壓力成形階段中沖壓頭的慢速下降即拉延過程;（4）中心滑塊和坯料夾持件的快速升起。

這種傳統技術的應用是建立在極軟鋼的可延伸性基礎之上的。而對于HEL鋼，由于延伸系數急劇減小（至少減少一半），這種傳統技術的使用受到嚴重限制。

可能的延伸率的減少使在坯料夾持件下的金屬板材周邊區域的金屬消耗受到很大限制。

在壓力成形過程中，為避免形成褶，坯料平面投影面積的減少使施加于HEL鋼上的夾持壓力比施加于極軟鋼上的力大的多。

這種高壓力會導致膠住和引起坯料夾持件及壓模入口倒圓的快速磨損。

在HEL鋼壓力成形中出現的第二個困難是，當沖壓頭作用于板材時，在被壓力成形的板材的中間部分會出現折褶。

這種折褶和起皺的傾向對于給定的沖壓頭形狀在薄板材和高阻力板材中愈加明顯。

為了克服以上所述的后一個缺陷，申請人在法國第84.07678號專利中提出了在雙動壓力機中加彈性可屈服墊做為支承的方法。

根據此種工藝，在第一外滑塊上至少有一個工作部分，它的形狀與對于板材要被壓力成形的體積來說是多余的面積相符合，此工作部分作用板材的圓周部分，板材另一面同彈性可屈服墊相接觸。

這種技術允許厚度大致相等的深拉延，尤其可用在特薄板材。然而此種方法比較復雜，因為要靠復雜的數學方法決定出與多余部分相符合的形狀，然后用精確的加工方法制成第一外滑塊上的工作部分。

這種復雜的方法應用起來非常棘手而且僅特殊地應用于薄板和深拉延產品。

另外還有一種廣為人知的使用一個上翻邊的壓力成形技術，至今此種方法主要應用于具有大延伸率鋼的深拉延。

此種技術包括一系列使板材變形的步驟，首先從它的圓周邊開始，即形成一個向上的邊。它允許很大的變形，其中在每一步驟中，在坯料夾持件作用下的板材面積減少的系數以保持板材厚度基本不變為目標。

然而，這種技術實現不了在壓力成形產品的中心部分得到一個復雜的形狀。的確，由于邊緣部分上翻所得到的連續圓周變形，此技術基本上只能加工形狀簡單的深壓力成形產品。

本發明的一個目的是獲得一個大面積的中等深度的壓力成形零件，例如汽車零件，其中心部分實際上決無回轉體面但表現出復雜的非可展曲面形狀。

這種復雜的形狀的成形如果僅靠金屬沖壓頭的一步動作加工出，就要冒壓力成形產品破裂和形成褶的風險。

發明的一個目的就是在雙動壓力機上提供一個板材特別是金屬板材的壓力成形的工藝，包括一個由彈性可屈服性材料制成的墊子，包括把要成形的板材放置在支撐體之上，把第一外滑塊作用于板材的圓周部分，然后把第二中心滑塊作用于板材的中間部分。所述的方法進一步包括把要成形的板材的圓周部分放置在下坯料夾持件上，該坯料夾持件形成一個筒狀體，筒狀體內放入彈性可屈服材料制成的墊子，該筒狀體還有一個上表面以支持板材，該板材的位置高于彈性可屈服墊的工作表面。然后使用第一個外滑塊，外滑塊的機體的外橫截面小于下坯料夾持件的內孔橫截面，并在其圓周面上帶有一個上坯料夾持件，它與下坯料夾持件配合夾持住平板。接著外滑塊朝彈性可屈服墊下降，使坯料的邊緣部分上翻并引起彈性可屈服墊內材料的流動，由此使板材的中心部分變形，要使變形的面積同要得到的成品的面積大致相等，然后移動中心滑塊，通過彈性可屈服墊的最后流動實現有棱角體積的形成和板材中間部分的成形。

本發明的基本特征是圓周邊緣部分的上翻，其目的是減少要收縮的金屬的體積，結果導致相應于沖壓頭上壓力的降低，即在根據本發明中所述的彈性可屈服墊上進行彈性成形的情況下，彈性可屈服墊上的壓力降低。

的確，在本發明的工藝中，同板材相接觸的中心滑塊的表面完成模底的功能。而由可流動材料組成彈性可屈服墊則起沖壓頭的作用，它把板材頂在模底從而實現有棱角體積的形成。

因為拉壓應力基本相等，因此出現褶的可能性大大減少了。